CN115735356A - 使用高斯频移键控传输进行信号检测的装置及使用该装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在接收机内对GSFK信号进行信号检测的装置，该装置包括信号检测单元、频偏估计单元和时间估计单元。提出一种装置和确定由已知发送信号部分造成的符号间干扰模式并在分组检测期间将其抵消，以提高符号判定的可靠性的方法，提出该方法的目的由该装置实现，该装置包括干扰构造单元，用于从发射机发送的并为接收机所知的已知序列比特b₀…b_M中计算调制符号x₀…x_M，并构造符号间干扰项c₀…c_M‑1，而干扰构造单元与信号检测单元和频偏估计单元连接，以将符号间干扰项c₀…c_M‑1输入到信号检测单元并将调制符号x₀…x_M输入到信号检测单元和频偏估计单元，而信号检测单元和频偏估计单元的输出端与调制幅度估计单元和时间估计单元连接，以确定并传送频率偏移量、时间偏移量和调制幅度的估计值作为同步参数。

Description

使用高斯频移键控传输进行信号检测的装置及使用该装置的 方法

技术领域

本发明公开了一种嵌入在接收机内进行改进的信号检测的装置，该接收机用于使用高斯频移键控(Gaussian Frequency Shift Keying，GSFK)接收由发射机发送的已知和未知序列比特的信号分组，该装置包括：信号检测单元、频偏估计单元和时间估计单元，信号检测单元用于检测用预期的已知比特序列调制的发送信号部分的存在，信号检测单元被馈送有来自接收机的频率解调器的并从发送的信号分组中解调出来的信号y(t)，频偏估计单元用于估计发射机的本地振荡器和接收机的本地振荡器之间的频率偏移量

时间估计单元用于确定在接收机处检测到信号分组的预期信号部分的估计时间位置。

本发明还公开了一种进行改进的信号检测的方法，该方法由本发明装置执行。

背景技术

频移键控(Frequency shift keying，FSK)是一种通过无线电信道发送数字信号的调制技术。其与模拟频率调制有关，并且与模拟频率调制一样，对干扰不敏感。高斯频移键控是一种具有上游高斯滤波器的FSK方法。这使数字信号的陡峭边缘变平，意味着信号的高频分量被消除。因此，传输信号所需的带宽更少。高斯滤波器的优点是降低了边带功率，减少了对相邻信道的干扰，但代价是增加了符号间干扰。

图1a中示出了高斯频移键控(GFSK)传输的抽象模型。

发送一系列符号x(k)∈{-1,1}1，每T秒后发送另一个符号。发送的符号/值{-1,1}与数据比特值{0,1}对应，预计其中一部分被接收，作为已知比特序列b₀…b_M-1。术语已知比特序列、已知序列比特和已知序列同义使用。瞬时频率信号f(t)＝∑_kx(k)·g(t-k·T)3由叠加加权并时移后的脉冲组成，其中，g(t)2是长度为T的矩形脉冲与高斯脉冲的卷积。对该瞬时频率信号进行积分，产生瞬时相位

其调制旋转指数6，即，发送信号为

应用频率偏移量e^j2πΔf·t8，并添加白高斯噪声n(t)9，以获得接收信号r(t)＝s(t)·e^j2πΔf·t+n(t)10。低通滤波器h(t)11排除干扰并降低噪声带宽，从而提供信号r_h(t)＝r(t)*h(t)12。频率解调器13计算相位

的导数，以获得估计的瞬时频率

后置滤波器15产生降噪的连续时间信号

每T秒对其进行采样，以获得接收符号y(k)＝y(k·t)17。y(t)是装置的输入信号。在实际实现中，y(t)实际上是相对于符号率而言过采样率的离散时间信号。然而，为了记法简单，它被描述为连续时间信号。它是接收机内部的信号(经过滤波、频率解调和另一滤波)。根据图1a的传输链包括发射机、信道和接收机。r(t)是接收信号。因此，y(t)是频率解调器后置滤波器的输出，它被馈送到信号检测器中。后置滤波器可以是通用频率解调器的一部分。

接收是以检测已知和未知序列比特的发送分组为开始。发送蓝牙分组以所谓的访问码开始。在接收到该访问码时，接收机有权接收实际的有效载荷数据。在蓝牙和蓝牙低功耗调制解调器中，应用了高斯频移键控(GFSK)调制。已知技术的GSFK接收机首先通过频偏估计器执行非数据辅助的频偏估计，并且在比特的延迟线中逐比特地移动信号并检查是否找到了预期符号序列之前，通过执行逐符号的序贯判定，使用给定的频偏估计值来检测由发射机发送的已知和未知比特序列的发送分组。这种检测以过采样率发生，如果检测器在多个连续采样时间找到预期符号序列，则接收机将这些场合的中间位置作为最佳采样位置。如蓝牙标准中针对特定传输方案所定义的，例如蓝牙基本速率，最多N≥0个误判的符号仍可能指示检测信号。N表明接收机最大允许误判的符号数，以假定正确检测到发送分组。图3示意性地示出了已知技术的信号检测电路。发送信号和已知序列比特之间的完美匹配会在N＝0处。

驱动蓝牙和蓝牙低功耗(参见《蓝牙核心规范》5.2版，2019年12月31日，蓝牙技术联盟)接收机进步的关键参数功耗低、灵敏度高且抗干扰性强。当在灵敏度极限下运行时，会发生重传，这意味着更高的灵敏度再次转换为由于重传更少而带来的功耗优势。

未检测到的分组可能需要被重新发送，导致能耗损失。需要高度敏感且鲁棒的分组检测，以将分组丢失最小化。然而，符号间干扰以及时间或频率同步误差，统称为参数估计误差，会降低分组检测的性能。

因此，提出装置和方法的本发明的目的是确定由已知发送信号部分或已知序列比特造成的符号间干扰模式并在分组检测期间将其抵消，以提高符号判定的可靠性。

本发明的另一目的是利用已知、预期、发送信号部分来估计同步参数，即，执行数据辅助的联合信号检测和参数估计，以减少降低分组检测性能的参数估计误差。

发明内容

本发明的目的通过根据独立权利要求1的装置来解决。

本发明装置包括干扰构造单元，用于从发射机发送的并为所述接收机所知的已知序列比特b_-1…b_M中计算调制符号x_-1…x_M，并构造符号间干扰项c₀…c_M-1，其中，M≥0，表示已知序列的长度，所述干扰构造单元与所述信号检测单元和所述频偏估计单元连接，以将所述符号间干扰项c₀…c_M-1输入到所述信号检测单元并将所述调制符号x₀…x_M-1输入到所述信号检测单元和所述频偏估计单元两者，所述频偏估计单元的输出端与所述信号检测单元和所述时间估计单元连接，并且所述信号检测单元的输出端与所述装置包括的调制幅度估计单元和所述时间估计单元连接，以确定接收信号部分与从所述已知序列比特构造的所述信号分组的所述预期信号部分匹配最准确的所述估计时间位置，并输出所述频率偏移量、时间偏移量和调制幅度的估计值作为同步参数，以与接收到的所述预期信号部分同步，用于后续接收所述未知序列比特。实际上，本发明装置执行两件事：检测是否找到了发送符号序列，以及在过采样率找到它的可能的时间位置中，利用最准确找到它的位置来实现接收机与发射机的时间同步。假定时间最初是完全未知的，时间偏移量也被理解为时间位置。但在实际实现中，总是有一些时间参考可用，例如，预期信号分组被接收的时间点或接收机开始运行的时间点，术语时间偏移量和时间位置同义使用。

本发明装置的关键思想是，确定由发射机和接收机之间的信号分组的已知发送信号部分造成的符号干扰模式，并在接收机侧的分组检测期间抵消所述符号干扰模式，这包括符号判定，由此干扰抵消提高了符号判定的可靠性。另一个关键思想是，利用已知、预期、发送信号部分来估计同步参数，即，执行数据辅助的联合信号检测和参数估计。这些估计的参数包括频率偏移量

时间偏移量

和调制幅度

指数s将所述参数标记为同步参数。在接收机处看到的调制幅度与在发射机处应用的调制指数成比例，即，频率调制的强度。

根据本发明的装置的基础是以下考虑：

图1a中所示的高斯频移键控(GFSK)传输的抽象模型可以通过图1b中所示的理想化等效离散时间模型来简化。传递函数被简化为

其中，n(k)41是噪声样本序列，g(k)40是中心抽头g(0)＝1且长度为2L+1的离散时间脉冲响应，a∈[a₀-Δa；a₀+Δa]，|Δa|＜＜|a|描述了根据在发射机处应用的GFSK调制指数的接收调制的幅度，并且它在有限的值范围内变化；GFSK调制指数表示发射机处的峰间偏差或频率摆动，因此，最远频率值之间的距离l表示卷积的指数，例如L＝l，g(l)表示发送信号的样本模拟脉冲。将需要的数据符号从干扰中分离出得到

第一项表明噪声n(k)41，第二项表明频率偏移量Δf8，第三项表明接收数据符号x(k)1，最后一项表明来自相邻符号的干扰，x(m≠k)。m是辅助指数，用于指示除k之外的所有其他指数。实践中，只有少数相邻符号会被合并。发射机发送嵌入在分组中的有效载荷数据，分组由接收机已知的序列22和随后的未知信息组成，如图2a中所示。y(k)用于接收发送分组的未知信息，并且仅用于显示离散时间模型如何与图1a的连续时间模型联系起来。

例如，在蓝牙(Bluetooth，BT)或蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy，BLE)中，必须使用已知序列来确定接收设备是否为所发送信息的预期收件人。此外，GFSK调制指数必须落在有限的值范围内，即，[0.28；0.35]用于蓝牙，[0.45；0.55]用于蓝牙低功耗。术语GFSK调制指数和调制指数同义使用。术语调制指数描述了发送信号的属性。

图2b示出了一种典型的GFSK分组接收机。天线43接收射频信号。降频转换器44将射频信号转换成基带信号。频率解调器45传送估计的瞬时频率作为其输出信号。“已知信号”检测器46基于频率解调器45的输出信号(可选地根据具体实现)及其输入信号，来检测预期信号或信号部分的存在并估计同步参数。“未知信息”检测单元47基于从“已知信号”检测器46获得的同步参数，来估计接收信号中的接收信息比特并对其作出判定。

本发明装置与使用GFSK调制进行信号检测的已知接收机的不同至少在于干扰构造单元和修改信号检测单元。此外，这些新装置需要对使用GFSK的接收机的已知单元进行调整，如从属权利要求中所要求的。

在本发明装置的一个变体中，所述干扰构造单元包括输入g(l)·a₀，l∈{-L…1,1…L}，用于对所述调制符号x_-1…x_M进行加权，使得生成所述符号间干扰项c₀…c_M-1，而a₀是假设的调制幅度值，并且其中，L定义了考虑的干扰项的个数。在实际实现中，L＝1。

干扰构造单元执行已知序列比特b_-1…b_M到它们的符号{-1；1}的映射，得到调制符号x_-1…x_M。这些调制符号x_-1…x_M由样本脉冲g(-l)和g(l)进行加权，样本脉冲g(-l)和g(l)都乘以假设的调制幅度值a₀。这里，使用调制幅度值的原因是，该参数包括接收机属性，具体为由滤波器p(t)引入的缩放比例。调制响应左侧和右侧之和产生符号间干扰项c₀…c_M-1。这些符号间干扰项c₀…c_M-1被馈送到信号检测单元。调制符号x₀…x_M-1被馈送到信号检测单元以及频偏估计单元。

在本发明装置的一个变体中，所述假设的调制幅度值a₀是与调制指数范围对应的调制幅度范围的中值，因为中值最能代表可能值的范围。

在本发明装置的另一变体中，所述信号检测单元包括用于馈送计算的所述符号间干扰项c₀…c_M-1的输入端、用于馈送所述调制符号x₀…x_M-1的输入端和用于馈送由所述频偏估计单元计算的所述频率偏移量

的输入端。

在接收由发射机发送的分组中的(嘈杂的)预期的已知序列比特b_-1…b_M时，接收样本被样本的延迟线延迟，其中，在每个抽头输出端处，减去由已知预期的序列比特b_-1…b_M造成的符号间干扰项c₀…c_M-1的数量。连续时间信号的多个延迟版本y(t-mT)和符号间干扰项c₀…c_M-1之间的差产生了差项d₀(t)…d_M-1(t)，其中，m＝0…M-1，这些差项表示经历了延迟线的接收信号，该延迟线与估计的频率偏移量

和调制符号x_-1…x_M一起用于无干扰且无频偏的符号u₀(t)…u_M-1(t)的计算出的翻转正负号，以为已知序列比特的所有符号并行判定已知序列比特是否已被检测到。使用样本的延迟线允许减去干扰项，这在现有技术中利用判定了的比特的延迟线是不可能的。由于干扰被排除，检测概率增加。

在本发明装置的又一变体中，所述频偏估计单元包括用于馈送所述调制符号x₀…x_M-1的输入端和用于馈送差项d₀(t)…d_M-1(t)的输入端，所述差项d₀(t)…d_M-1(t)表示连续时间信号的延迟版本y(t-mT)和所述符号间干扰项c₀…c_M-1之间的差，T为所述发射机发送的所述信号分组的发送调制符号的符号间隔，以估计和输出估计的所述频率偏移量

估计的所述频率偏移量

被计算为多个单符号频率偏移估计值的平均值。

因此，在装置使用调制符号x₀…x_M-1和调制指数范围的中值a₀从已知比特序列中确定了预期的无噪声接收符号序列之后，该装置将其从经历了延迟线的接收信号d₀(t)…d_M-1(t)中减去，并对差值进行平均，以获得频率偏移估计值

该频率偏移估计值

被计算为多个单符号频率偏移估计值的平均值，并且在信号检测单元中需要该频率偏移估计值

差项d₀(t)…d_M-1(t)根据输入信号时变，并且表示接收信号的延迟版本y(t-mT)和符号间干扰项c₀…c_M-1之间的差，其中，延迟线抽头指数m的范围是0到M-1。

根据本发明装置的一个变体，所述调制幅度估计单元包括用于馈送无干扰、无频偏且调制符号正负号翻转的符号u₀(t)…u_M-1(t)的输入端，以估计所述接收信号y(t)的调制幅度

作为这些单符号调制幅度估计值u₀(t)…u_M-1(t)的平均值，而所述无干扰、无频偏且调制符号正负号翻转的符号u₀(t)…u_M-1(t)是在减去所述频率偏移量

后，通过将所述调制符号x₀…x_M-1与所述差项d₀(t)…d_M-1(t)相乘来计算的。

根据属于已知序列的调制符号x₀…x_M-1，通过翻转无干扰且无频偏的符号的正负号然后对结果u₀(t)…u_M-1(t)进行平均，来估计调制幅度

无干扰、无频偏且调制符号正负号翻转的符号u₀(t)…u_M-1(t)根据输入信号时变，表示单符号调制幅度估计值，并且在信号检测单元中被计算并被馈送到调制幅度估计单元。

根据本发明装置的另一变体，所述时间估计单元包括用于馈送估计的所述调制幅度

估计的所述频率偏移量

和所述信号检测单元何时检测到所述已知序列的指示的输入端，并且还包括用于通过在检测到所述已知序列的时间点中确定所述调制幅度最大的时间点并输出与该特定时间点相关的所述调制幅度和所述频率偏移量，来传送所述频率偏移量

所述时间偏移量

和所述调制幅度

的估计值的同步参数的输出端。

接收机通过在检测到已知序列的时间位置中确定产生最大调制幅度的特定时间位置

来获得时间估计值

该接收机还在这个时间位置对随时间变化的频偏估计值进行采样，以传送初始的频偏估计值

所有这些估计值都用于后续解调未知数据。

本发明装置可以优选地用在蓝牙(BT)接收机或蓝牙低功耗(BLE)接收机内。蓝牙和蓝牙低功耗将已知信号部分作为访问码。这与相关序列的不同在于需要正确检测访问码的所有(或大多数)符号以假定为分组的收件人。相反，相关序列的目的只是为了同步。

本发明的目的还通过根据独立权利要求8的在接收机内进行改进的信号检测的方法来解决。该方法由根据装置权利要求所述的装置来执行。

本发明方法包括以下步骤：

-通过所述干扰构造单元构造干扰信号的符号间干扰项c₀…c_M-1并从已知比特序列b_-1…b_M中构造调制符号x₀…x_M-1，

-估计频率偏移量

作为单符号频率偏移估计值的平均值，其中，所述单符号频率偏移估计值是通过从差项d₀(t)…d_M-1(t)中减去由所述假设的调制幅度a₀加权的所述调制符号x₀…x_M-1获得的，而所述差项是根据所述接收信号的延迟版本y(t-mT)和所述信号检测单元内的所述符号间干扰项c₀…c_M-1(26)获得的，

-通过所述信号检测单元检测所述已知比特序列的存在，以及

-通过所述调制幅度估计单元同时估计调制幅度

以及

-通过所述时间估计单元，基于已知序列部分确定估计时间位置，并输出所述频率偏移量

所述时间偏移量

和所述调制幅度

的估计值作为同步参数，以及

-将得到的所述同步参数应用于接收未知序列部分。

已知/未知序列部分或已知/未知序列或已知/未知信号部分或已知/未知序列比特同义使用。

在本发明方法的一个变体中，所述同步参数是在所述调制幅度变为最大时确定的，即，找到接收信号与预期的已知信号的最佳相似性时。预期的已知信号等于已知比特序列，因为信号是从序列中导出的，换句话说，发射机将序列转换成连续信号。

本发明的益处是分组检测灵敏度高且参数估计准确。此外，在诸如同频干扰和邻频干扰的干扰场景中的鲁棒性优于现有技术。

将使用示例性实施例更详细地解释本发明。

附图说明

附图示出

图1a)GFSK传输链模型(现有技术)，

b)简化的GFSK模型(根据本发明)；

图2a)发送分组(现有技术)；b)分组接收机(现有技术)；

图3信号检测(现有技术)；

图4根据本发明的用于信号检测的装置；

图5干扰构造单元；

图6信号检测单元；

图7频偏估计单元；

图8调制幅度估计单元；

图9时间估计单元。

具体实施方式

图4示意性地示出了使用高斯频移键控(GFSK)在接收机内进行改进的信号检测的本发明装置。该装置包括信号检测单元28，其被馈送有来自接收机中的频率解调的接收信号y(t)。此外，该装置包括：干扰构造单元25、频偏估计单元31、时间估计单元35和调制幅度估计单元33，频偏估计单元31用于估计发射机的本地振荡器和接收机的本地振荡器之间的频率偏移量Δf，时间估计单元35用于确定在接收机处最准确地检测到信号分组的预期信号部分的估计时间位置。干扰构造单元25将估计的符号间干扰项c₀…c_M-1 26和已知的调制符号x₀…x_M-1 27转移到信号检测单元28。它还将调制符号x₀…x_M-127转移到频偏估计单元31，该频偏估计单元31对发送信号和接收信号之间的频率偏移量

进行估计。m个频率偏移量

被馈送到信号检测单元28。信号检测单元28输出差项d₀(t)…d_M-1(t)30)，这些差项表示延迟的接收信号y(t)和符号间干扰项c₀…c_M-1 26之间的差，以在频偏估计单元31中估计频率偏移量

)。信号检测单元28还输出无干扰、无频偏且调制符号正负号翻转的符号u₀(t)…u_M-1(t)29和检测序列24。符号u₀(t)…u_M-1(t)29被转移到调制幅度估计单元33，以估计调制幅度

检测序列以及调制幅度

和来自频偏估计单元31的频率偏移量

被转移到时间估计单元35，以确定同步参数36(频率偏移量

时间偏移量

和调制幅度

)的估计值。还可以利用同步参数36来优化后续解调未知数据的过程。

图5示出了干扰构造单元25的详细视图。已知预期比特序列22，37被映射38到对应的符号{-1,1}，呈现调制符号x₀…x_M 27。M为自然数，M≥0，表示已知序列的长度。这些调制符号由样本脉冲g(-l)和g(l)42进行加权，而样本脉冲42都与调制指数范围的中值a₀相乘。例如，为了计算c₁，需要加权后的调制符号x₀和x₂。调制响应左侧和右侧之和产生符号间干扰项c₀…c_M-126。这些符号间干扰项c₀…c_M-1 26被馈送到信号检测单元28。

图6示出了信号检测单元28，其被馈送有来自接收机的频率解调器的连续时间接收信号y(t)，该信号被样本的延迟线39延迟。连续符号被T,2T,3T,...,(M-1)T延迟。图5中，假设L＝1，在每个抽头输出/比特到符号的映射38处，减去由已知预期序列b₀…b_M-1 37造成的符号间干扰c₀…c_M-1 26的数量。这在延迟的连续时间信号y(t)和符号间干扰项c₀…c_M-126之间产生了差值30，从该差值30中进一步减去频率偏移量

该结果由调制符号x₀…x_M-1 27进行加权，从而产生正负号翻转的无干扰且无频偏的符号u₀(t)…u_M-1(t)29。将这些符号与零进行比较对符号执行硬判定，并指示与已知序列失配的位置。如果失配的总和小于或等于误判符号的预定义最大数量N，则接收序列被检测24为正确。正负号翻转的无干扰且无频偏的符号u₀(t)…u_M-1(t)29被转移到图8中所示的调制幅度估计单元33。

图7示出了频偏估计单元31。频偏估计单元31接收来自干扰构造单元25的调制符号x₀…x_M-1 27，这些调制符号由调制指数范围的中值a₀进行加权。从差项d₀(t)…d_M-1(t)30中减去该结果，这些差项分别对应于经历了样本的延迟线39的接收信号。对这些差值进行平均，以获得频偏估计值

频率偏移量

的平均值被转移到信号检测单元28。

图8示出了调制幅度估计单元33。幅度估计单元33使用无干扰、无频偏且调制符号正负号翻转的符号u₀(t)…u_M-1(t)29来计算或估计调制幅度

34。调制幅度

被转移到图9中所示的时间估计单元35。

图9中的时间估计单元35用于基于由发射机发送且被接收机接收的信号分组的已知序列部分，来确定估计时间位置，并输出频率偏移量

时间偏移量

和调制幅度

的估计值作为同步参数36。接收机通过在检测到已知序列的时间位置中确定产生最大调制幅度的特定时间位置

来获得时间估计值

该接收机还在这个时间位置对随时间变化的频偏估计值进行采样，以传送初始的频偏估计值

所有这些估计值都用于后续解调未知数据。

在实际实现中，通过在离散时间步骤处进行处理，用相对于符号率1/T的过采样来替换以上连续时间的描述。

本发明装置的可替换实现可以通过利用来自可替换估计器结构的估计值，仅使用所包括的估计器的子集。例如，如果另一个频偏估计器可用，则可以丢弃上述装置中的相关功能。如果用于时间估计的另一装置可用，也可以省略与时间估计相关的功能。如果用于调制幅度和时间估计的其他装置可用，或者如果接收机不使用幅度估计而用于时间估计的装置已可用，则可以放弃调制幅度和时间估计功能。

参数可能与以上说明不同，特别是可能有L＞1。

附图标记列表：

1 发送的符号系列

2 卷积脉冲

3 瞬时频率信号

4 积分

5 瞬时相位

6 发送信号的调制

7 发送信号

8 发射机和接收机之间的频率偏移

9 白高斯噪声

10 接收信号

11 低通滤波器

12 排除干扰和降低噪声的信号

13 频率解调器

14 估计的瞬时频率

15 后置滤波器

16 降噪的连续时间信号

17 接收符号

18 连续时间信号

19 频偏估计器

20 频偏估计值

21 逐符号的判定

22 已知比特序列

23 比特的延迟线

24 “检测到序列”指示

25 干扰构造单元

26 估计的干扰序列c₀…c_M-1

27 已知符号序列x₀…x_M-1

28 信号检测单元

29 正负号翻转估计的符号序列u₀(t)…u_M-1(t)

30 去干扰的符号序列d₀(t)…d_M-1(t)

31 频偏估计单元

32 估计的频率偏移量

33 调制幅度估计单元

34 估计的调制幅度

35 时间估计单元

36 估计的同步参数

37 已知序列比特b₀…b_M

38 比特到符号的映射

39 信号的延迟线

40 离散时间脉冲响应

41 噪声样本序列

42 等效离散时间脉冲响应的干扰项

43 天线

44 降频转换器

45 频率解调器

46 已知信号检测器

47 未知信息检测单元

Claims (10)

1.一种嵌入在接收机内的装置，所述装置用于使用高斯频移键控GSFK来接收由发射机发送的已知和未知序列比特的信号分组，所述装置包括：信号检测单元(28)、频偏估计单元(31)和时间估计单元(35)，所述信号检测单元(28)用于检测用预期的已知比特序列调制的发送信号部分的存在，所述信号检测单元(28)被馈送有来自所述接收机的频率解调器的并从发送的所述信号分组中解调出来的接收信号y(t)，所述频偏估计单元(31)用于估计所述发射机的本地振荡器和所述接收机的本地振荡器之间的频率偏移量

所述时间估计单元(35)用于确定在所述接收机处最准确地检测到所述信号分组的预期信号部分的估计时间位置，其特征在于，所述装置包括干扰构造单元(25)，用于从所述发射机发送的并为所述接收机所知的已知序列比特b_-1…b_M(37)中计算调制符号x_-1…x_M(27)，并构造符号间干扰项c₀…c_M-1(26)，其中，M≥0，表示已知序列的长度，所述干扰构造单元(25)与所述信号检测单元(28)和所述频偏估计单元(31)连接，以将所述符号间干扰项c₀…c_M-1(26)输入到所述信号检测单元(28)并将所述调制符号x₀…x_M-1(27)输入到所述信号检测单元(28)和所述频偏估计单元(31)，所述频偏估计单元(31)的输出端与所述信号检测单元(28)和所述时间估计单元(35)连接，并且所述信号检测单元(28)的输出端与所述装置包括的调制幅度估计单元(33)和所述时间估计单元(35)连接，以确定接收信号部分与从所述已知序列比特构造的所述信号分组的所述预期信号部分匹配最准确的所述估计时间位置，并输出所述频率偏移量、时间偏移量和调制幅度的估计值作为同步参数(36)，以与接收到的所述预期信号部分同步，用于后续接收所述未知序列比特。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述干扰构造单元(25)包括输入(42)g(l)·a₀，l∈{-L…1,1…L}，用于对所述调制符号x_-1…x_M(27)进行加权，使得生成所述符号间干扰项c₀…c_M-1(26)，而a₀是假设的调制幅度值，并且其中，L定义了考虑的干扰项的个数。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述假设的调制幅度值a₀是与调制指数范围对应的调制幅度范围的中值。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号检测单元(28)包括用于馈送所述符号间干扰项c₀…c_M-1(26)的输入端、用于馈送所述调制符号x₀…x_M-1(27)的输入端和用于馈送由所述频偏估计单元(31)计算的所述频率偏移量

的输入端。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述频偏估计单元(31)包括用于馈送所述调制符号x₀…x_M-1(27)的输入端和用于馈送差项d₀(t)…d_M-1(t)(30)的输入端，所述差项d₀(t)…d_M-1(t)(30)表示连续时间信号的延迟版本y(t-mT)和所述符号间干扰项c₀…c_M-1(26)之间的差，T为所述发射机发送的所述信号分组的发送调制符号的符号间隔，以估计和输出估计的所述频率偏移量

估计的所述频率偏移量

被计算为多个单符号频率偏移估计值的平均值。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调制幅度估计单元(33)包括用于馈送无干扰、无频偏且调制符号正负号翻转的符号u₀(t)…u_M-1(t)(29)的输入端，以估计所述接收信号y(t)的调制幅度

作为这些单符号调制幅度估计值u₀(t)…u_M-1(t)的平均值，而所述无干扰、无频偏且调制符号正负号翻转的符号u₀(t)…u_M-1(t)(29)是在减去所述频率偏移量

后，通过将所述调制符号x₀…x_M-1(27)与所述差项d₀(t)…d_M-1(t)(30)相乘来计算的。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述时间估计单元(35)包括用于馈送估计的所述调制幅度

估计的所述频率偏移量

(32)和所述信号检测单元(28)何时检测到所述已知序列的指示的输入端，并且还包括用于通过在检测到所述已知序列的时间点中确定所述调制幅度最大的时间点并输出与该特定时间点相关的所述调制幅度和所述频率偏移量，来传送所述频率偏移量

所述时间偏移量

和所述调制幅度

的估计值的同步参数(36)的输出端。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，所述装置用于蓝牙BT接收机或蓝牙低功耗BLE接收机内。

9.一种在接收机内进行信号检测的方法，所述方法由权利要求1至8中所述的装置执行，其中，所述方法包括以下步骤：

-通过所述干扰构造单元(25)构造干扰信号的符号间干扰项c₀…c_M-1(26)并从已知比特序列b_-1…b_M(37)中构造调制符号x_-1…x_M-1(27)，

-估计频率偏移量

作为单符号频率偏移估计值的平均值，其中，所述单符号频率偏移估计值是通过从差项d₀(t)…d_M-1(t)(30)中减去由所述假设的调制幅度a₀加权的所述调制符号x₀…x_M-1(27)获得的，而所述差项是根据所述接收信号的延迟版本y(t-mT)和所述信号检测单元(28)内的所述符号间干扰项c₀…c_M-1(26)获得的，

-通过所述信号检测单元(28)检测所述已知比特序列(37)的存在，以及

-通过所述调制幅度估计单元(33)同时估计调制幅度

以及

-通过所述时间估计单元(35)，基于已知序列部分确定估计时间位置，并输出所述频率偏移量、所述时间偏移量和所述调制幅度的估计值作为同步参数，以及

-将得到的所述同步参数应用于接收未知序列部分。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述同步参数(36)是在所述调制幅度变为最大时确定的。

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